有机太阳能电池虽然可挠又能制成透明的太阳能模组，但偏偏易受潮，不耐水、湿气与光，距离商业化还有一大段距离，为此美国纽约大学已采用与过去截然不同的方法，透过删除部分太阳能材料解决上述的挑战，新电池即使无封装也能在水下运作。
有机太阳能是用聚合物或有机生物来当作太阳能发电材料，具有轻薄、低成本、易回收、可挠等优势，未来有机会应用在电动车、飞机机翼、建筑物、玻璃甚至是衣服上，发展潜力不容小觑。
然而有机太阳能何时才能抵达那美好的未来？目前该电池实验室最高转换效率纪录只有 15%、又有不耐湿热与光的大缺点，要突破上述挑战才可以抵达商业化。对此，纽约大学团队针对提高有机太阳能稳定性问题提出一项解决方案，决定不新添材料为电池打造“防护背心”，改成“缩减材料”，删除易使太阳能板降解的材料。
在一般有机太阳能电池的主动层中，科学家多把聚三己烷塞吩（P3HT）当作电子施体，苯基碳 61 丁酸甲酯（PCBM）则是电子受体，将两种有机材料均匀混合后，再制成主动层薄膜。
但是 PCBM 是种富勒希衍生物，具有电子迁移率、溶解性高的特性，这会降低主动层的耐湿度，纽约大学团队决定去除主动层表面的 PCBM，让电池主动层表面只留下不会跟水、光或空气起反应的非反应性聚合物。
团队采用的方法非常特别，跟人们除汗毛的方法有点相似：用胶带去除 PCBM。
（Source：ACS Energy Letters）
他们首先将胶带贴在主动层薄膜表面，之后再对薄膜施加压力跟高温，温度降至跟室温相同后再慢慢撕下胶带。团队表示，最终主动层表面只剩下 6% 的 PCBM，剩下部分都是聚合物，可降低富勒希衍生物跟水分子、氧的接触面积。
团队新制程也一同解决有机太阳能电池另一大挑战，高聚合物的比例可提高主动层跟金属阴电极的黏着度，若阴极与有机层的接触面附着力不佳，就会造成电极分层（delamination）状况，电子无法顺利注入而产生暗点。
纽约大学化学与生物分子工程教授 André Taylor 表示，去除主动层表面的电子受体可提高有机太阳能的耐湿度，电池甚至可以在无封装的状况下下水运作，且新型太阳能电池在经过 10,000 次弯曲后也没有损毁。研究团队也指出，即使无封装、长时间在水下运作，也不见转换效率降低，有机会应用在潜水手表，除此之外，科学家可以透过新技术控制主动层的垂直材料分布，进而提高电子传递速度。
若该研究有成，将可加速有机太阳能的商业化进展，让该太阳能技术能与现今主流硅晶太阳能相竞争。
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（首图为示意图，来源：pixabay）
